维度网讯，增材制造软件公司Aibuild发布了一款名为FETS的热机械有限元模拟器，该工具运行速度比现有同类解决方案快约一万倍，并已获得美国国家航空研究所的验证，NIAR被视为航空航天工业中知名的独立测试与验证机构之一。
金属3D打印工艺长期面临热传导问题，包括零件翘曲、裂纹和残余应力等导致构建失败的现象，每次失败的构建都会造成材料、机器时间和能源的损失。FETS专为解决此问题而设计。
FETS允许工程师在沉积任何一层材料前，对整个打印过程进行完整模拟，涵盖六种关键输出类型：热分布、热机械模拟、变形预测、残余应力分析、层间结合质量评估以及基于模拟应力的裂纹预测。该工具通过云端在GPU计算上运行，无需专门的本地硬件，此前完整有限元分析模拟需使用成本超过120万美元的高性能计算集群。FETS直接集成到CAM环境中，工程师无需导出文件或引入模拟专家，有限元网格从刀具路径数据自动生成。
Aibuild设计该工具时无需专门的有限元分析知识，界面直观且参数配置少，普通增材制造设备操作员也可使用。FETS主要面向工业和航空航天制造商，其经济性适用于构建失败成本高昂的大型金属零件、昂贵材料和长交货周期场景。
NIAR在两种几何形状上测试了FETS，厚壁和薄壁均采用17-4PH不锈钢及基于Fronius和ABB设备的电弧DED系统。测试结果显示，厚壁模拟在2小时39分钟内完成，薄壁在54分钟内完成，层间温度的平均预测误差为3.2%，最大误差为6.37%。NIAR项目主任Jeswin J. Chankaramangalam指出，热控制一直是金属增材制造实现工业规模的最大挑战之一，FETS的验证为航空航天制造商提供了一条经过确认且易于实施的采用路径。
NIAR正致力于将电弧DED认证用于特定航空航天应用，FETS将作为过程控制工具。应用清单包括六米翼肋和翼梁，可改善70%的购买-飞行比，以及钛吊架支架和起落架组件等。在维护方面，该技术有望将已停产系统的替换零件生产时间从12至18个月缩短至2至4周，同时减少70%的材料浪费。
Aibuild计划进一步集成NVIDIA PhysicsNeMo平台中的傅里叶神经算子模型，目标是实现仅5分钟的模拟时间，全实时变形和残余应力预测也在规划中。该工具旨在让工程师在打印前就能预判并解决问题，减少失败风险。
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